建筑電氣施工中照明節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用

孔 帥

（陜西建工安裝集團(tuán)有限公司，陜西西安 710068）

1 建筑電氣綠色節(jié)能施工技術(shù)應(yīng)用的意義

首先，建筑工程中較關(guān)鍵的組成部分是建筑電氣，因此，建筑電氣的設(shè)計施工是否科學(xué)合理直接關(guān)系整個建筑物的質(zhì)量。為了實現(xiàn)建筑節(jié)能，須先確保建筑電氣節(jié)能的實現(xiàn)。在建筑電氣設(shè)計施工中，采用綠色節(jié)能施工技術(shù)，可達(dá)到建筑物節(jié)能的目標(biāo)，由于采取了科學(xué)有效的節(jié)能技術(shù)措施，可緩解能源短缺和環(huán)境污染方面的問題。建筑工程項目在實施中和后期投入使用維護(hù)過程中會消耗大量的資源，為使建筑項目各項指標(biāo)符合國家與地方標(biāo)準(zhǔn)，須重視綠色節(jié)能設(shè)計，將綠色節(jié)能技術(shù)貫穿建筑電氣設(shè)計施工全過程。結(jié)合工程實際制定科學(xué)合理的施工方案、選擇合理的施工設(shè)備，在施工中加強(qiáng)對電氣施工各個環(huán)節(jié)的監(jiān)督控制，可解決電氣設(shè)計施工存在的弊端，提升建筑電氣施工水平。

2 建筑照明系統(tǒng)節(jié)能現(xiàn)狀和影響能耗的因素分析

2.1 建筑照明系統(tǒng)節(jié)能現(xiàn)狀

城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快使公共建筑的數(shù)量快速增加，建筑能耗問題日益突出。在公共建筑電能消耗中照明系統(tǒng)占據(jù)較大的比例，因此，有必要深入研究照明系統(tǒng)的節(jié)能施工。

在照明系統(tǒng)運(yùn)行期間，人們是主動參與者，可結(jié)合室外照度和自身活動需要，改變照明系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，以改變能耗。在系統(tǒng)維護(hù)階段，積極及時檢修可減少故障引起的能源浪費(fèi)。從照明系統(tǒng)整體優(yōu)化的角度，利用現(xiàn)代技術(shù)可預(yù)測該系統(tǒng)未來的能耗，可作為維護(hù)人員檢修工作的重要依據(jù)。在實際場景中，建筑照明系統(tǒng)在無人的情況下長時間處于運(yùn)行狀態(tài)的現(xiàn)象頻繁發(fā)生，照明系統(tǒng)因出現(xiàn)故障或控制缺失會使其長期運(yùn)行，導(dǎo)致能耗增加。因此，為了減少建筑照明系統(tǒng)的能耗，應(yīng)在了解影響照明系統(tǒng)能耗因素的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)兩個角度提出節(jié)能方案和具體節(jié)能措施。

2.2 影響照明系統(tǒng)能耗的因素

2.2.1 燈具類型對能耗的影響

燈具電能損耗是建筑照明系統(tǒng)中最主要的能耗，為了節(jié)約建筑照明系統(tǒng)的能耗，在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)選擇合適的燈具，若確定了燈具，后期將無法輕易改變，只能采取合理的照明系統(tǒng)控制方式實現(xiàn)節(jié)能目的。非節(jié)能型的燈具具有能耗較大、體積較大、使用壽命較低、不環(huán)保等特點(diǎn)。

2.2.2 自然光對能耗的影響

自然光具有不確定性、季節(jié)性的特征，其會受到時間、季節(jié)、空間的影響，還會受到樓間距、樓高、朝向、房型等各種因素的影響。當(dāng)自然光無法有效穿過窗玻璃或幕墻進(jìn)入室內(nèi)照明時，只能借助人工照明方式改善室內(nèi)環(huán)境。自然光在一年四季中會呈現(xiàn)出不同的變化，如夏季日照時間長、冬季日照時間短，對室內(nèi)照明系統(tǒng)運(yùn)行的時間產(chǎn)生一定影響，最終影響照明系統(tǒng)能耗。

2.2.3 照明控制方式對能耗的影響

不同建筑物性質(zhì)不同、不同房屋的使用功能不同，對照明系統(tǒng)的照度標(biāo)準(zhǔn)存在差異。為創(chuàng)造舒適、健康、節(jié)能的室內(nèi)光環(huán)境，需要采取不同的照明控制方式。該控制方式應(yīng)在充分利用自然光的基礎(chǔ)上，對人工照明進(jìn)行合理控制。當(dāng)自然光度無法滿足基本照明需求時，通過智能化的手段實現(xiàn)對人工照明的合理調(diào)控，如在白天人工照明設(shè)備不會開啟，但在晚上或陰雨天有人經(jīng)過時，走廊上的照明設(shè)備自動啟動，滿足人們的基本活動需求。當(dāng)自然光的照度過大時，應(yīng)通過遮陽板的設(shè)置降低照度，在自然光無法照射到的室內(nèi)空間，應(yīng)結(jié)合光導(dǎo)照明技術(shù)，將自然光通過人工引入室內(nèi)。人工照明的控制可以將照明區(qū)域分成不同照明需求的功能區(qū)域，再根據(jù)不同的需求實現(xiàn)對不同區(qū)域照明設(shè)備的智能化控制。該控制方式的優(yōu)點(diǎn)是無須使用大量的硬件設(shè)備，通過軟件可實現(xiàn)對照明設(shè)備的控制，但該方式缺乏足夠的靈活度，當(dāng)自然氣候發(fā)生變化、作業(yè)時間調(diào)整時，須提前調(diào)整軟件應(yīng)用程序的相關(guān)設(shè)置，以適應(yīng)新的需求和變化。此外，可以結(jié)合不同場景的需求，實現(xiàn)對照明設(shè)備的控制，如在辦公室、會議室等場景，對照明的需求在不同的階段有不同的需求，因此，可采取不同的照明組合、混合照度、人員活動等控制方式進(jìn)行合理調(diào)控，將照明控制與實際需求相結(jié)合，可滿足現(xiàn)實需求，達(dá)到節(jié)能降耗、使用便捷的目的。

2.2.4 人的行為對能耗的影響

建筑中的人員一直處于流動的狀態(tài)，當(dāng)人員移動，房間內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)可能發(fā)生改變。如在辦公建筑中，不同工作性質(zhì)的人員移動行為存在差異，但一般會在某一個固定的時間段上下班或休息，室內(nèi)是否有人是影響建筑照明系統(tǒng)運(yùn)行的主要原因。在實際生活中，人走燈滅的智能照明場景設(shè)置有待完善。建議構(gòu)建可準(zhǔn)確描述人員活動的移動模型，以提升建筑節(jié)能的應(yīng)用水平。

3 綠色節(jié)能施工技術(shù)在建筑照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 一種導(dǎo)光照明節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)置

在建筑照明系統(tǒng)設(shè)計施工時，采用導(dǎo)光照明節(jié)能系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括采光集光部分、光傳導(dǎo)、光分配和漫射器幾個部分。其中，利用采光集光部分進(jìn)行建筑外立面光線的收集，光傳導(dǎo)部分將收集的光能傳遞出去，再通過光分配部分使光能分配給漫射器中的各個管路，再由管路分散到各個建筑空間內(nèi)進(jìn)行光源分配。該導(dǎo)光照明節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)合理，且光線的收集能力強(qiáng)，分配比較合理。

3.2 導(dǎo)光照明節(jié)能系統(tǒng)具體應(yīng)用方法

將采光集光部分分別鋪設(shè)在建筑外立面上的側(cè)采光板，設(shè)置在建筑頂端的斜立面的采光板上，側(cè)采光板和上采光板均包含外側(cè)的透光板與均勻分布在透光板內(nèi)的擴(kuò)口變徑光導(dǎo)管。光導(dǎo)管和透光板相垂直，透光板的整體呈圓弧形，透光板上位于各個擴(kuò)口變徑光導(dǎo)管的夾縫位置設(shè)置散熱孔。由于透光板有利于太陽光線聚攏，提供了較大的采光面積，當(dāng)光線穿過透光板后，會在擴(kuò)口變徑光導(dǎo)管的作用下聚攏，再向后傳遞。

由于在光線聚攏時易出現(xiàn)高溫，散熱孔可較好地緩解該現(xiàn)象。光傳導(dǎo)的各個部分包含了連接各個擴(kuò)口變徑光導(dǎo)管的直光導(dǎo)管，各個直光導(dǎo)管最終匯聚到透光板圓心位置，促使光線聚集，并對光線統(tǒng)一分配。光分配的部分包含聚光口，在聚光口側(cè)壁上設(shè)置若干個分配口，分配口以擴(kuò)口圓錐形向外擴(kuò)散，并安裝聚光鏡，側(cè)壁上可刷涂反光涂層。分配口后端連接子光導(dǎo)管并延伸到建筑內(nèi)各個功能區(qū)域，在子光導(dǎo)管的尾部設(shè)置漫射器形成漫射管路。在光線聚攏到光分配部分后，照射進(jìn)入聚光口中，在聚光口的側(cè)壁設(shè)置分配口，實現(xiàn)光線聚攏后再傳遞。具體應(yīng)用時需要結(jié)合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)合理設(shè)置形式，加光分配部分通過結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算設(shè)置在建筑中間，形成自中間向四周擴(kuò)散的形式，利用光分配部分實現(xiàn)光線的分配，促使光線的布局更加科學(xué)合理。

4 建筑照明系統(tǒng)綠色節(jié)能施工要點(diǎn)和注意事項

4.1 光源的選擇需慎重

節(jié)能照明燈具常見的有熒光燈，主要被應(yīng)用在層高在4.5 m以下的室內(nèi)，熒光燈以直管熒光燈為主，直管熒光燈選擇細(xì)管徑型，以實現(xiàn)高效率、顯色好的要求，同時這類熒光燈使用壽命較長。室內(nèi)層高高于4.5 m時，會對燈具的顯色有要求，如在體育館、商場等地方可選擇金屬鹵化物燈，除了具備高顯色度以外，這類燈具的光效要求也較高。

4.2 結(jié)合具體工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理選擇照明控制方式

選擇燈具和控制方式時，由于不同的建筑其功能存在差異，建筑內(nèi)部不同的場所其對環(huán)境的要求也不同，因此，不同的建筑、建筑內(nèi)場所選擇的照明控制方式不同。

應(yīng)根據(jù)實際需要選擇科學(xué)合適的燈具及其控制方式，如走廊、樓梯間等地方應(yīng)選擇集中控制的方式，采光較好的臥室和客廳可與太陽光相結(jié)合。

隨著建筑科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，促使燈具的控制方式更加個性化、人性化以及智能化，出現(xiàn)了人體感應(yīng)和動靜感應(yīng)的控制方式，智能化燈具控制已成為現(xiàn)代建筑照明系統(tǒng)中較常用的一種。

智能控制方式利用不同的預(yù)設(shè)值控制方式與控制元件實現(xiàn)對不同時段、不同環(huán)境下光照度的精準(zhǔn)判斷、設(shè)置，以實現(xiàn)合理的光源配置和管理，可結(jié)合不同的場合、人流量細(xì)分時間段和工作模式，關(guān)閉不必要的光源，在需要時再自動啟動。自動照度調(diào)節(jié)的方式，可提高對自然光的利用率，在必要時將燈具開啟，實現(xiàn)了以最少的能源達(dá)到照明的要求。

4.3 積極推廣新型光源

為實現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)，須根據(jù)建筑工程實際情況選擇合適的照明方式，充分利用太陽光，有效結(jié)合太陽光和人工照明，減少了電路電力的消耗，且太陽光的利用實現(xiàn)了資源的循環(huán)使用。應(yīng)積極推廣新型光源，新光源又被稱為綠色光源，常見的有發(fā)光二極管，其光效可高達(dá)200 lm/W。與同等光度的白熾燈相比，耗能降低了80%以上，節(jié)能效果較好。隨著LED技術(shù)的發(fā)展，發(fā)光光纖得到了應(yīng)用，將發(fā)光光纖與節(jié)能光源結(jié)合，可起到更好的節(jié)能效果。

建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，須與實際建筑采光、使用環(huán)境條件相結(jié)合，再分區(qū)分組按照功能分區(qū)控制的原則，在外走廊和樓梯的地方采用集中聲控和紅外感應(yīng)的方式。在建筑內(nèi)應(yīng)設(shè)置獨(dú)立電源開關(guān)，選擇節(jié)能型燈具，提高對太陽光的利用。

5 結(jié)語

綜上所述，采用綠色節(jié)能的理念開展科學(xué)合理的建筑電氣設(shè)計和施工，采用先進(jìn)的技術(shù)手段和新型的材料設(shè)備，實現(xiàn)對建筑電氣各個環(huán)節(jié)的合理設(shè)計，在確保建筑電氣各項功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，降低電氣系統(tǒng)運(yùn)行能耗，提高資源的利用率。